[发明专利]一种基于工业机器人的自动输送的质量检测分选系统

权利要求书

1.一种基于工业机器人的自动输送的质量检测分选系统，其特征在于：包括运输模块、传感器模块、质量检测模块、分选模块及抓取模块；所述运输模块包括固定支架及设置在固定支架上的传送带；所述传感器模块用于检测工件外形数值，其包括一组设置在传送带上的压电式传感器及设置在工业机器人旋转轴上的距离传感器；所述质量检测模块包括设置在传送带起始位置的检测箱及设置在检测箱上的一组检测组件；所述分选模块通过设置在末端夹取中心的嵌入式工业摄像头采集的信息对工件进行分类；所述抓取模块根据传感器模块检测到信息进行抓取控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的自动输送的质量检测分选系统，其特征在于一组检测组件包括设置在检测箱内侧壁上的面传感器、设置在检测箱顶部的X射线探伤检测装置及设置在检测箱下方的X射线探伤仪器。

3.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的自动输送的质量检测分选系统，其特征在于所述分选模块根据工业摄像头捕捉工件图像并在单片机构建好的识别模型中进行特征识别，然后将工件进行分类；其中，识别模型的建立过程如下：

通过深度神经网络计算候选区域，提取表征能力最强的特征描述符，通过训练的分类器实现直接回归物体的类别；同时改变识别模型最后一层的全连接层实现模型的迁移学习。

4.根据权利要求3所述的一种基于工业机器人的自动输送的质量检测分选系统，其特征在于所述抓取模块根据面传感器读取的工件被抓取面形状数值和压电式传感器读取的工件重量数值进行机器人力臂的动态性能预设、夹取的抓取姿态预设以及抓取力预设。

5.根据权利要求4所述的一种基于工业机器人的自动输送的质量检测分选系统，其特征在于所述抓取模块的工作过程如下：

1)将机器人力臂的动态性能通过如下公式表示：

其中，q为关节角位移；D(q)为机器人的惯性矩阵；为机械臂运动时的离心力；G(q)为机械臂重力大小；τ为控制力矩；w为各种误差值；式中w需要满足：

其中，||w||为w的范数；d₁、d₂、d₃分别为任意的正常数；e为机械臂的力跟踪误差，为其导数；

2)根据实际工业情况的未知性将控制力矩τ通过如下公式确定：

其中，k_pi、k_vi、α_i、β_i(i＝1,2,...,n)均为正常数，n根据系统全局渐进稳定的要求进行取值；Γ表示其正定对称矩阵；为的估值；为机械臂关节变量函数的回归矩阵；ε为偏移量，且ε(0)＝0；y为关于e映射的变量；f为扰动信号的频率；

3)通过公式如下表示机械臂的关节方程：

D_i(q)＝F(m)

将机械臂的动态性能方程线性化后实现关节方程与Φ、P有关的方程组：

4)根据机器人系统的动力学特性，将Φ变换为与q和e相关的函数，实现D为m无关的控制算法，实现变负载的机械臂控制；其中，g为重力常数，为P的估计值，r为机械臂的臂长。